(57)【要約】【目的】シールの取り付けを容易にする。【構成】クランクシャフト２の周囲におけるクランクケース３の周溝５へオイルシール６を圧入する装置であって、このシール部材圧入装置１は、クランクシャフト２の首部２１へ嵌合するガイド筒７と、その外周へ嵌合する押し出し筒８、これを昇降させるエアーシリンダ１０、これらの軸心部に位置する回転ロッド１１、これを回転駆動するインパクトドライバを備える。オイルシール６をガイド筒７の下端外周へ嵌合し、全体をクランクシャフト２の上方同一軸線上に置き、回転ロッド１１下端の結合ナット１２をクランクシャフト２の軸端２２とネジにより係合し、インパクトドライバ１７を正転させると、結合ナット１２と軸端２２の係合が深くなるので、リターンスプリング３３を圧縮しつつ押し出し筒８が下降し、オイルシール６をシールリップのめくれを防止しながら押し出し、さらにエアーシリンダ１０の力で周溝５へ圧入完了させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸とこれを収容するケースの間をシールするため、ケース側に設けられた周溝へシール部材を圧入してそのシールリップを回転軸へ摺接させるようにしするシール圧入装置において、
前記回転軸の軸端部外周側へ嵌合するとともに、その外周面が前記シールリップによる前記回転軸の摺動面と略面一になるガイド筒と、
このガイド筒の外周側に設けられて前記シール部材をガイド筒の軸方向へ押し出す押し出し部材とを備え、
前記ガイド筒の外周へ前記シール部材を嵌合した状態で前記回転軸の軸端部外周側へ嵌合させ、前記押し出し部材により前記シール部材を押し出して前記ケースの前記周溝へ嵌合させることを特徴とするシール部材圧入装置。
【請求項２】
前記ガイド筒の軸線方向へ延びて先端が前記回転軸の軸端へ結合・分離自在である軸端連結部材を備え、この軸端連結部材の軸線を前記回転軸の軸線と一致させたことを特徴とする請求項１記載のシール部材圧入装置。
【請求項３】
前記軸端連結部材は、前記回転軸の軸端部と結合した状態で正転することにより前記回転軸を前記押し出し部材の押し出し方向と逆方向に引っ張って、前記ガイド筒と押し出し部材を相対移動させることを特徴とする請求項２記載のシール部材圧入装置。
【請求項４】
前記軸端連結部材と軸端とはネジで結合し、軸端連結部材を正転させることにより軸端との結合及び引っ張りを行い、逆転することにより軸端と分離することを特徴とする請求項３のシール部材圧入装置。
【請求項５】
前記押し出し部材は、シリンダにより駆動され、このシリンダ装置の軸心部を前記軸端連結部材が貫通していることを特徴とする請求項２のシール部材圧入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オイルシール等のシール部材を回転軸の周囲部分等、ワークの所定位置へ圧入するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オイルシールを取付ける場合、手動にて行うときは、オイルシールをハンマーで叩いて嵌合部へ圧入していた。また、エアーシリンダのような伸縮式のシリンダ装置を用い、その一端に浮動支持したオイルシールをワ−クへ圧入するようにした装置も公知である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−７４５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような圧入装置を用いると、手動工程を排除して効率アップ及び品質向上を図ることができるが、圧入装置の軸線をワークの嵌合部の中心と一致させる必要があり位置決めが困難である。また、軸線の不一致を許容する場合には、上記特許文献１のような複雑な浮動支持構造を必要とする。
さらに、オイルシールを圧入する際、回転軸に摺接するシールリップがめくれてしまうことがある。しかし、シールリップがめくれるとシール性能が低下してしまうため、シールリップのめくれを防止することが望まれる。
そこで本願発明は、位置決め容易でしかもシールリップのめくれを防止できるシール圧入装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本願のシール部材圧入装置に係る請求項１の発明は、回転軸とこれを収容するケースの間をシールするため、ケース側に設けられた周溝へシール部材を圧入してそのシールリップを回転軸へ摺接させるようにしするシール圧入装置において、前記回転軸の軸端部外周側へ嵌合するとともに、その外周面が前記シールリップによる前記回転軸の摺動面と略面一になるガイド筒と、このガイド筒の外周側に設けられて前記シール部材をガイド筒の軸方向へ押し出す押し出し部材とを備え、前記ガイド筒の外周へ前記シール部材を嵌合した状態で前記回転軸の軸端部外周側へ嵌合させ、前記押し出し部材により前記シール部材を押し出して前記ケースの前記周溝へ嵌合させることを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、上記請求項１において、前記ガイド筒の軸線方向へ延びて先端が前記回転軸の軸端へ結合・分離自在である軸端連結部材を備え、この軸端連結部材の軸線を前記回転軸の軸線と一致させたことを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、上記請求項２において、前記軸端連結部材は、前記回転軸の軸端部と結合した状態で正転することにより前記回転軸を前記押し出し部材の押し出し方向と逆方向に引っ張って、前記ガイド筒と押し出し部材を相対移動させることを特徴とする。
【０００７】
請求項４の発明は、上記請求項３において、前記軸端連結部材と軸端とはネジで結合し、軸端連結部材を正転させることにより軸端との結合及び引っ張りを行い、逆転することにより軸端と分離することを特徴とする。
【０００８】
請求項５の発明は、上記請求項２において、前記押し出し部材は、シリンダにより駆動され、このシリンダ装置の軸心部を前記軸端連結部材が貫通していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１によれば、ガイド筒を回転軸の軸端に嵌合するので、回転軸とガイド筒の軸線を一致させることができ、ガイド筒の位置決めが容易になる。また、ガイド筒を回転軸の軸端に嵌合したとき、ガイド筒の外周面を回転軸の摺動面とほぼ面一にしたので、予めガイド筒の外周面上へ嵌合されているシールを押し出し部材により押し出せば、シール部材は容易に回転軸の摺動面上へ移動してケース側の周溝へ圧入され、このときシールリップのめくれが生じない。
【００１０】
請求項２によれば、回転軸と同一軸線上に配置された軸端連結部材により回転軸の軸端部と連結することにより、さらに位置決めが容易になる。
【００１１】
請求項３によれば、軸端連結部材により回転軸を押し出し部材の押し出し方向と逆に引っ張ることにより、ガイド筒と押し出し部材を相対移動させることができるので、この引っ張りを利用して押し出し部材によりシール部材を圧入させることができる。
【００１２】
請求項４によれば、軸端連結部材と回転軸の軸端をネジで結合したので、軸端連結部材を締結方向へ正転させれば結合と引っ張りができ、逆転させれば、引っ張りを弛めたり分離することができる。
【００１３】
請求項５によれば、軸端連結部材を押し出し部材を移動させるために設けられたシリンダ装置の軸心部に通したので、シール部材圧入装置全体をコンパクト化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。
図１はオイルシールの圧入前における初期段階状態を示す図、図２はオイルシールの拡大断面図、図３はオイルシールの圧入途中状態（位置決め時）を示す図、図４は同様の圧入状態を示す図、図５は同圧入完了直後の状態を示す図、図６は圧入終了状態を示す図である。なお、以下の説明において各部の上下方向とは図１における図示状態を基準とする。
【００１５】
図１はオイルシール圧入工程の初期段階であって本圧入装置をセットする前の状態を示す。この図１において、このシール部材圧入装置１は、エンジンのクランクシャフト２が突出するクランクケース３の壁面に対して、その軸穴４の周囲に形成された周溝５へオイルシール６を圧入するための装置である。この装置は、ガイド筒７とその外周へ相対移動自在に嵌合する押し出し筒８と、押し出し筒８が一体化された頂部プレート９を押すエアーシリンダ１０と、このエアーシリンダ１０の軸心を貫通する回転ロッド１１とを備える。
【００１６】
回転ロッド１１の下端には結合ナット１２が一体化され、その内周面には雌ネジ１３が形成されている。回転ロッド１１はシリンダロッド１４の軸心部に形成された貫通穴１４ａを貫通しており、さらに頂部プレート９に形成された穴１５を通って結合ナット１２と一体化している。
【００１７】
シリンダロッド１４の上端は、エアーシリンダ１０の内部をその軸線方向へ摺動するピストン１６に連続している。ピストン１６はエアーシリンダ１０の内部へ導入される空気圧によって摺動する。また、シリンダロッド１４内を通って上方へ延びる回転ロッド１１の上端部は、エアーシリンダ１０を上方へ貫通してインパクトドライバ１７により正逆回転自在に回転駆動されるようになっている。インパクトドライバ１７も空気圧によって作動する工具である。回転軸１１の上部にはストッパ１８が溶接等適宜方法で固定されている。回転軸１１におけるストッパ１８と下端間の長さは一定である。
【００１８】
インパクトドライバ１７を手で持つことにより、エアーシリンダ１０を一体化して取り扱うことができる。したがって、ガイド筒７の下端外周面へシール部材６を装着してから、インパクトドライバ１７を持って、クランクシャフト２の軸線Ｃ上へ移動し、その後クランクシャフト２から離す等の動作を自由に行うことができるようになっている。クランクケース３は図示省略の作業テーブル等へ固定されている。
【００１９】
このインパクトドライバ１７を扱うとき、エアーシリンダ１０は回転軸１１に対してその軸線方向すなわち図の上下方向へ移動自由であり、ガイド筒７の下端部がワークへ接触せずにフリーであれば、エアーシリンダ１０は回転軸１１上を下降して頂部プレート９が結合ナット１２の上へ当接して止まる。また、ガイド筒７の下端部がワークへ接触して押し出し筒８の下端部が固定されれば、エアーシリンダ１０は回転軸１１上の適当位置で移動を停止する。  
【００２０】
また、シール部材の圧入作業時において、インパクトドライバ１７をクランクシャフト２の軸線Ｃ上へ移動すると、これらのガイド筒７，押し出し筒８，エアーシリンダ１０及び回転ロッド１１はそれぞれ同心に配置され、これらの中心軸線は、クランクシャフト２の軸線Ｃ上にて一致するようになっている。
【００２１】
なお、 クランクシャフト２は本願発明におけるワークの回転軸に相当する。同様にクランクケース３はケース、オイルシール６はシール部材、押し出し筒８は押し出し部材、エアーシリンダ１０はシリンダ装置にそれぞれ相当する。また、回転ロッド１１と結合ナット１２は本願発明の軸端連結部材に相当する。
【００２２】
クランクシャフト２はオイルシール６の太径部２０と、それよりも細径の首部２１と、さらに細径をなす軸端２２を備え、軸端２２の外周には雄ネジ２３が形成されている。軸端２２は結合ナット１２の内側へ嵌合する大きさであり、このとき雄ネジ２３は結合ナット１２の雌ネジ１３と係合する。周溝５に臨む太径部２０の外周面はオイルシール６の摺動面２４をなす。摺動面２４と首部２１の間は段部２５をなす。
【００２３】
ガイド筒７は、首部２１の外周へ嵌合する筒状部材であり、本装置１をクランクケース３の上へセットしたとき、その先端（図示状態で下端）３０は段部２５へ当接し、外周面３１は摺動面２４と略面一になる（図３参照）。外周面３１はオイルシール６を摺動自在に嵌合させる仮止め用の面でもある。
【００２４】
ガイド筒７の図示状態上端は外フランジ３２をなし、この外フランジ３２と頂部プレート９の間にはコイルスプリング等のバネからなるリターンスプリング３３が設けられ、ガイド筒７を下方へ押し出すように付勢している。
【００２５】
押し出し筒８はガイド筒７の外周へ摺動自在に嵌合して、相対的に軸線方向へ移動自在の筒状部材であり、その上端は太径のジョイントパイプ３４の下端内周へ嵌合して溶接等で一体化されている。ジョイントパイプ３４の上端は頂部プレート９の外周部へ溶接等により一体化されている。なお、ジョイントパイプ３４の内側空間内に結合ナット１２が位置している。また、押し出し筒８の上端部は外フランジ３２が当接して、これの抜け止めとなっている。
【００２６】
頂部プレート９の上面にはエアーシリンダ１０におけるシリンダロッド１４の下端が当接して一体化しており、エアーシリンダ１０により押し出し筒８を軸線方向へ移動（昇降）自在としている。なお、エアーシリンダ１０に代えて、オイルシリンダでもよく、さらにはモータやリンク機構による伸縮装置でもよい。
【００２７】
押し出し筒８は、シリンダロッド１４が伸び出すと、ジョイントパイプ３４及び頂部プレート９と一体になって軸線方向に下降する。このとき、押し出し筒８の下端３５はガイド筒７の外周面３１に嵌合されているオイルシール６を軸線方向に沿って下方へ押し出すようになっている。
【００２８】
なお、図１はシール部材圧入装置１をクランクシャフト２の上方に移動させ、シール部材圧入装置１の軸線をクランクシャフト２の軸線Ｃと同一線上に一致させてあるが、まだ、クランクケース３の上へ移動させてセットする前の初期段階を示す。この状態ではリターンスプリング３３が圧縮されず、ガイド筒７の下端部が押し出し筒８の下端３５よりもオイルシール６の幅程度の長さで下方へ突出した状態になっている。以下、これを基準位置とする。
【００２９】
図２に示すように、オイルシール６は周溝５内へ圧入で嵌合されるリング状の部材であり、周溝５の内周面へ沿うように嵌合される金属フレーム４０とこの周囲へ一体に形成されたゴム部４１とからなり、ゴム部４１の内周部、すなわち摺動面２４と摺接する部分にはシールリップが一体に形成されている。
【００３０】
本例におけるシールリップは、圧入方向（矢示Ａ）へ向かって斜めに突出する第１シールリップ４２と、逆方向（矢示Ｂ）へ斜めに突出する第２シールリップ４３を有する。なお、このシールリップ構造は種々可能であり、一方向だけへ突出するものであってもよい。符号４４は、シールリップを摺動面２４側へ押しつけるための押圧スプリングである。
【００３１】
次に作用を説明する。まず、図１に示すように、シール部材圧入装置１をクランクシャフト２の上方に移動させて、シール部材圧入装置１とクランクシャフト２の軸線を一致させて基準位置とし、ガイド筒７の下端外周へオイルシール６を嵌合して仮止めし、その上端を押し出し筒８の下端３５と当接させる。
【００３２】
この状態で、シール部材圧入装置１をクランクケース３の上へ移動させてセットすると、ガイド筒７の下部側がクランクシャフト２の首部２１の外周へ嵌合して先端３０が段部２５へ当接する。このときガイド筒７はクランクシャフト２の首部２１によって心出しされ、同時に結合ナット１２の内側へ軸端２２の上端部が入る。そこでインパクトドライバ１７により回転ロッド１１を正転させると、結合ナット１２の雌ネジ１３に軸端２２の雄ネジ２３が係合する。
【００３３】
図３に示すように、回転ロッド１１の正転を続行すると、結合ナット１２の雌ネジ１３と軸端２２の雄ネジ２３とのネジ結合により、結合ナット１２の内部へ軸端２２がより深く入り込むため、回転ロッド１１がクランクシャフト２の軸端２２を上方へ引っ張ることになる。しかしクランクシャフト２はクランクケース３とともに作業テーブル等へ固定されているから、逆にシール部材圧入装置１が下方へ引っ張られる。
【００３４】
これにより、結合ナット１２の雌ネジ１３と軸端２２の雄ネジ２３とが深くネジ結合し、シール部材圧入装置１をクランクシャフト２の軸線Ｃ上へ正確に心出しして位置決め固定した状態になる。このとき、結合ナット１２と軸端２２が十分に結合すれば、ストッパ１８がエアーシリンダ１０の上端面へ当接して（図４参照）、エアーシリンダ１０全体の上動を規制する。なお、ストッパ１８と結合ナット１２間における回転軸１１の長さは一定であるが、締結時の誤差等はリターンスプリング３３が外フランジ３２と頂部９の間で圧縮されることにより吸収される。
【００３５】
そこで、回転ロッド１１の回転を停止させ、図４に示すように、エアーシリンダ１０を伸ばすと、エアーシリンダ１０全体はストッパ１８により上動を規制されいるため、頂部プレート９がリターンスプリング３３を圧縮させつつ下降し、３４を介して押し出し筒８を下方へ移動させる。このとき、ガイド筒７は、先端３０がクランクシャフト２の段部２５へ当接しているため、このガイド筒７を不動のままに残して押し出し筒８が下降し、図５に示すように、その下端３５がガイド筒７の外周面３１に嵌合されていたオイルシール６を下方へ押し出し、ガイド筒７から完全に周溝５内へ圧入する。
【００３６】
このとき、ガイド筒７の外周面３１とクランクシャフト２の摺動面２４は略面一になっているから、オイルシール６の第１シールリップ４２及び第２シールリップ４３は、クランクシャフト２の摺動面２４上をめくれることなく摺動して周溝５へ圧入される。
【００３７】
特に、オイルシール６の第１シールリップ４２は、 図２に示したように、圧入方向であるＡ矢示方向へ突出しているから、本実施形態のような配慮をせず単にクランクシャフト２の外周へ嵌合する場合には、シールリップのめくれが生じやすかったのであるが、このようなめくれを有効に防止できる。
【００３８】
オイルシール６の圧入後、図６に示すように、エアーシリンダ１０を縮め、かつインパクトドライバ１７を逆転して結合ナット１２と軸端２２との結合を解くと、リターンスプリング３３の反力により頂部プレート９が上昇し、これと一緒に押し出し筒８も上方へ移動してオイルシール６を周溝５へ圧入状態で残す。さらにシール部材圧入装置１全体を上方へ移動させて図１の基準位置に戻すと圧入の全工程が完了する。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、ガイド筒７をクランクシャフト２の軸端部外周側に嵌合するので、クランクシャフト２とガイド筒７の軸線を一致させることができ、ガイド筒７の位置決めが容易になり、ガイド筒７の外周へ嵌合仮止めされているオイルシール６の心出しが正確になり、位置決め作業が容易になる。
【００４０】
また、ガイド筒７をクランクシャフト２の首部２１の外周に嵌合したとき、ガイド筒７の外周面をクランクシャフト２の摺動面２４とほぼ面一にしたので、予めガイド筒７の外周面上へ嵌合されているオイルシール６を押し出し筒８により押し出せば、オイルシール６はシールリップのめくれを防止しつつ容易に摺動面２４上へ移動してクランクケース３の周溝５へ圧入されるので、作業効率がよく、しかもシールに関する品質を安定させることができるから、作業効率及び品質を向上させることができる。
【００４１】
そのうえ、クランクシャフト２と同一軸線上に配置された回転ロッド１１及び結合ナット１２でクランクシャフト２の軸端２２と連結することにより、さらに位置決めが容易になる。しかも、結合ナット１２とクランクシャフト２の軸端２２を雌ネジ１３及び雄ネジ２３によるネジ結合としたので、回転ロッド１１を締結方向へ正転させれば結合と引っ張りができ、逆転させれば、引っ張りを弛めたり分離することができる。
【００４２】
さらに、クランクシャフト２を押し出し筒８の押し出し方向（図２のＡ）と逆方向（同Ｂ）に引っ張ることにより、ガイド筒７と押し出し筒８を相対移動させることができるので、この引っ張りを利用して押し出し筒８によりオイルシール６を圧入させることができる。
【００４３】
また、回転ロッド１１をエアーシリンダ１０の軸心部に貫通させたので、シール部材圧入装置１全体をコンパクト化できる。
【００４４】
なお本願発明は、図示の例に限定されず、種々の形式のオイルシール圧入に利用できる。また、オイルシールに限らずシールリップを有するものであれば、ダストシール等のシールであってもよい。
さらに、回転軸とケースの関係も、エンジンに限らず種々の装置におけるものであってもよい。
また、押し出し筒８は必ずしも筒状部材である必要はなく、リング状又は爪もしくはアーム状等の非筒状をなす押し出し部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】オイルシールの圧入前段階状態を示す図
【図２】オイルシールの拡大断面図
【図３】オイルシールの圧入途中状態を示す図（位置決め時）
【図４】同上（圧入時）
【図５】同圧入完了直後の状態を示す図
【図６】同圧入終了状態を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１：シール部材圧入装置、２：クランクシャフト、３：クランクケース、４：軸穴、５：周溝、６：オイルシール、７：ガイド筒、８：押し出し筒、９：頂部、１０：エアーシリンダ、１１：回転ロッド、１２：結合ナット、１３：雌ネジ、１４：シリンダロッド、１７：インパクトドライバ、１８：ストッパ、２０：太径部、２１：首部、２２：軸端、２３：雄ネジ、２４：摺動面、２５：段部、３３：第１シールリップ、３４：第２シールリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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